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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA – ENERGÍA
MAQUINARIA INDUSTRIAL
ALUMNA:
JAUREGUI ORTIZ ,YARINA MYRTA 040871-C
PROFESOR:
Ing. Caldas Basauri Alfonso
INDICE Pag.
1. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………………………22. RESUMEN………………………………………………………………………………………………………….23. CAPACIDAD DE TRANSPORTE DE LOS MATERIALES A GRANEL……………………………3 4. DEFINICIÓN DEL ELEVADOR DE CANGILONES…………………………………………………..145. PARTES DE UN ELEVADOR DE CANGILONES……………………………………………………..156. DETALLES DE SU CONSTRUCCIÓN…………………………………………………………………….177. CARACTERISTICAS TECNICAS DEL ELEVADOR……………………………………………………18
7.1. TIPOS DE CARGA DEL ELEVADOR DE CANGILONES…………………………………….197.2. TIPOS DE DESCARGA DEL ELEVADOR DE CANGILONES……………………………….19
8. SELECCIÓN……………………………………………………………………………………………………....218.1. SELECCIÓN DEL MATERIAL DEL CANGILON ……………………………………………….218.2. SELECCIÓN DE TIPO DE CANGILON…………………………………………………………...218.3. SELECCIÓN DEL TIPO DE CONDUCCIÓN……………………………………………………..22
9. VENTAJA DE LA VENTILACION EN LOS CAPACHOS………………………………………….…2710. ASPECTOS EN LA INSTALACION Y OPERACIÓN………………………………………….………29
10.1. TIPOS DE EMPALME EN BANDAS ELEVADORAS DE CANGILONES.…………..2910.2. PLOMADO DEL ELEVADOR DE CANGILONES………………………………….……….3010.3. OPERACIÓN……………………………………………………………………………………………3110.4. MANTENIMIENTO………………………………………………………………………………….31
11. CONTROL DE POLVOS…………………………………………………………………………….………..3212. CALCULO DE DISEÑO DE ELEVADORES DE CANGILONES……………………….………….3313. DISEÑO DEL PROTOTITO DE ELEVADOR DE CANGILONES…………………………………4014. APLICACIONES…………………………………………………………………………………..…………….4815. VISITA TECNICA: AZUCARERA GUADALUPE S.A.C…………………………..…………………5116. CONCLUSIONES………………………………………………………………………………………..........5317. BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………….............5418. CATALOGO: GOOD YEAR
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1. INTRODUCCIÓN
Surge a raiz de la necesidad de elevar y transportar diferentes materiales en gran cantidad en usos agrícolas e industriales; donde se requiere evitar al máximo la pérdida de elementos finos de manera eficiente y siempre contando con el ahorro de tiempo , ya que a medida que se reduce el tiempo de transporte hay reducción de los costos, y eso es lo que se pretende.
2. RESUMEN
Un elevador de cangilones es un mecanismo que se emplea para el acarreo o manejo de materiales a granel verticalmente (como en el caso de granos, semillas, fertilizantes, etc.).
Son utilizados en la industria para el transporte de materiales de la más variada clase, ya sea a granel, secos, húmedos e inclusive líquidos.Constan de una cinta ó cadena motora accionada por una polea de diseño especial (tipo tambor) que la soporta e impulsa, sobre la cual van fijados un determinado número de cangilones. El cangilón es un balde que puede tener distintas formas y dimensiones, construido en chapa de acero o aluminio y modernamente en materiales plásticos, de acuerdo al material a transportar. Van unidos a la cinta o cadena por la parte posterior, mediante remaches o tornillos, en forma rígida o mediante un eje basculante superior cuando trabajan montados sobre cadenas para transporte horizontal. Los materiales a emplear en sus distintas partes dependerán del uso del mismo. Por ejemplo en las plantas de lavado y fraccionado de cloruro de sodio (sal) se utilizan rolos (tambores) de madera, cangilones plásticos, utilizando la menor cantidad de componentes metálicos posibles.Estos elevadores cuando se utilizan para transporte vertical, deben ir provistos de un freno de retroceso que puede ser de cuña o a trinquete, para evitar el retroceso de la noria y su consecuente atascamiento.
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3. CAPACIDAD DE TRANSPORTE DE LOS MATERIALES A GRANEL
Se debe tener conocimiento preciso de las características del material a transportar; para ello han de manejarse algunas definiciones:
· Angulo de reposo del material.- Es el ángulo que forma la superficie del material, apilado libremente, con la horizontal.
· Angulo de carga.- Se refiere al ángulo que el material forma con la horizontal cuando está montado sobre una cinta en movimiento. Este ángulo suele ser de 5º a 15º menos que el ángulo de reposo, aunque en algunos materiales puede llegar a 20º.
· Fluidez del material.- Se mide por el ángulo de reposo y el ángulo de carga del material, y sirve para determinar la sección transversal de la carga en la que se asegure que no se desparramará el material. También es un indicador del ángulo de seguridad de la inclinación de la cinta.
La fluidez depende de las características del material como son: tamaño y forma de las partículas finas y de los terrones, proporcionalidad entre terrón y fino, rugosidad, y contenido de humedad.
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La tabla 3-1 relaciona las características del material con los ángulos de reposo y de carga, y su grado de fluidez.
Corrosividad
Se mide mediante el factor de acidez (PH) de la siguiente forma:
Tipo de Corrosividad Factor (PH)
Sustancia corrosiva 1 a 6
Sustancia medianamente corrosiva 7
Sustancia no corrosiva (básica) 7 a más
Temperatura De Trabajo: Es la temperatura del material a transportar y la temperatura en la que opera el transportador.
Tipo de temperatura Temperatura ( ºF )
Temperatura fría Menor a 32 ºF
Temperatura ambiente 32 ºF a 150 ºF
Temperatura caliente 150ºF a 300 ºF
Temperatura muy caliente 300 ºF a 900 ºF
Alta temperatura Mayor a 900 ºF
Tabla de valores de Mohs
Dureza Mineral Comentario Composición química
1 Talco Se puede rayar fácilmente con la uña Mg3Si4O10(OH)2
2 Yeso Se puede rayar con la uña con más dificultad CaSO4·2H2O
3 Calcita Se puede rayar con una moneda de cobre CaCO3
4 Fluorita Se puede rayar con un cuchillo de acero CaF2
5 Apatito Se puede rayar difícilmente con un cuchillo Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)
6 Ortoclasa Se puede rayar con una lija para acero KAlSi3O8
7 Cuarzo Raya el vidrio SiO2
8 Topacio Rayado por herramientas de carburo de Tungsteno
Al2SiO4(OH-,F-)2
9 Corindón Rayado por herramientas de carburo de Silicio Al2O3
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10 Diamante El mineral más duro conocido, rayado solo por otro diamante.
C
ABRASIVIDAD: Es la capacidad de un material de desgastar a otra superficie. Se clasifican de acuerdo a la escala de MOHS de la siguiente manera:
Tipo de abrasividad Escala de MOHS
Material Abrasivo 6 a 10
Material medianamente abrasivo 3 a 5
Material no abrasivo 1 a 2
En las tablas 3-2 y 3-3 se da un listado de los materiales más transportados y sus características físicas con un código de designaciones. Los datos en estas tablas son valores promedios que pudiesen variar en una situación específica; especialmente los ángulos de reposo.Las condiciones reales de los materiales en ciertos casos deberán determinarse mediante pruebas establecidas; como cuando se tiene exceso de humedad, largos períodos de almacenaje, etc. Cuando se tiene un material que no está en la lista de la tabla 3-3 se pudiera tratar de buscar semejanzas con algún material de la lista, en forma general.
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4. DEFINICIÓN DEL ELEVADOR DE CANGILONES
Es uno de los dispositivos de transporte y de elevacion de material con flujo continuo mas empleado Es una máquina diseñada especialmente para elevar y transportar en forma continúa materiales a granel o en terrones, y este transporte se realiza a lo largo de una trayectoria vertical o con una pequeña inclinación con respecto a la vertical hasta un ángulo de 30º.
• No podemos dejar de mencionar que existen los elevadores de cangilones que se instalan igualmente espaciados sobre fajas o cadenas.
• Lo bueno de este tipo de elevador ocupa poco espacio pudiendo elevarse materiales hasta una altura de 50 ó 60 metros.
• Las velocidades de trabajo normalmente están comprendidas entre 0.5 m/s hasta 4 m/s (0.98 pies /min. hasta 780 pies/min).
Los elevadores de cangilones están constituidos esencialmente por una cinta en forma de anillo, en el que están fijados cangilones a intervalos regulares, que gira sobre dos poleas puestas en los extremos del aparato, todo encerrado en una tubería metálica denominada “caña”
La polea de cabeza realiza las funciones de tambor motor y su diámetro está dimensionado para permitir una fácil y completa descarga del material.
Los primeros elevadores de cangilones fabricados utilizaban cadenas planas con cangilones metálicos espaciados a pocas pulgadas. Hoy en día en su mayoría son utilizadas bandas de hule con cangilones plásticos.
El cangilón es un balde que puede tener distintas formas y dimensiones, construido en chapa de acero o aluminio y modernamente en materiales plásticos, de acuerdo al material a transportar. Van unidos a la cinta o cadena por la parte posterior, mediante remaches o tornillos, en forma rígida o mediante un eje basculante superior cuando trabajan montados sobre cadenas para transporte horizontal.
La capacidad de la mayoría de los equipos se expresa en toneladas / hora, ya que es la unidad que mejor se ajusta a las dimensiones de las instalaciones.
5. PARTES DE UN ELEVADOR DE CANGILONES
PARTES PRINCIPALES DE UN ELEVADOR DE CANGILONES
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VISTA DE DETALLE DE LA SECCION DE LA CABEZA
VISTA DE DETALLE DEL AREA DE CARGA Y MOVIMIENTO
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ESPECIFICACIONES ESTANDAR
6. DETALLES DE SU CONSTRUCCIÓN:
• Norias Cabezal de mando, tensor y cajas: Construidos en chapa de acero galvanizado, con estructuras calculadas para soportar esfuerzos de carga -descarga y vientos según norma IRAM 8015. Polea de mando: De acero soldada y vulcanizada fijada al eje por chavetas normalizadas.
• Polea tensora: Tipo jaula para autolimpieza.
• Ejes: De acero montados sobre rodamientos a rodillos oscilantes en cajas bipartidas en el cabezal motriz y cajas tipo TU (tensoras) en el pie. Plataformas de mantenimiento y escalera marinera con protectores cubre hombre.
• Correa: Plana de tejido 100% poliéster.
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• Cangilones: Metálicos de alta capacidad fijados con bulones y tuercas autofrenantes a la correa. (Opcionalmente se pueden suministrar cangilones de material como poliuretano, PVC, etc.) Construida en chapa plegada N° 16 en modelos 40-60-80 t/h. Marcos – Bridas de hierro ángulo abulonados.
NOTA: REDUCTOR Y POTENCIA DE MOTOR DE ACUERDO A LA ALTURA H. CABEZAL Y BASE EN CHAPA 1/8 C/REFUERZOS. CAPOT EN CHAPA Nº 14 C/REFUERZO EN CHAPA 3/16 EN ZONA DE DESGASTE.
7. CARACTERISTICAS TECNICAS DEL ELEVADOR
Los materiales a emplear en sus distintas partes dependerán del uso del mismo. Por ejemplo en las plantas de lavado y fraccionado de cloruro de sodio (sal) se utilizan rolos (tambores) de madera, cangilones plásticos, utilizando la menor cantidad de componentes metálicos posibles.Estos elevadores cuando se utilizan para transporte vertical, deben ir provistos de un freno de retroceso que puede ser de cuña o a trinquete, para evitar el retroceso de la noria y su consecuente atascamiento.La principal utilización de estos elevadores es el transporte de cereales, como parte integrante de las denominadas norias de elevación. La altura de los mismos es muy variable, desde los 3 metros para pequeñas plantas clasificadoras de cereales hasta los 70 metros en las instalaciones de puertos y grandes plantas de acopio.
Un elevador de cangilones es un aparato que se utiliza para el manejo de materiales verticalmente considerados a granel, consiste en un cangilón cuya función es transportar el material, cuenta con una cadena para transmitir la potencia y para que los cangilones puedan ser desplazados, un medio para dirigir el movimiento y contiene accesorios de seguridad y de tensión en el sistema. Los primeros elevadores de cangilones utilizaban cadenas con cangilones distanciados en pocas pulgadas. Hoy en día se utilizan cintas de hule con materiales plásticos y también una polea de algunos pies de diámetro tanto en el exterior como en el interior, dicha polea funciona gracias a un motor eléctrico. Los elevadores que trasladan cargas verticales dependen de la fuerza centrifuga para dirigir el material hacia el sitio deseado a una velocidad un poco alta. Los elevadores inclinados deben de llevar la descarga sobre la polea conductora y su velocidad puede ser menor ya que no dependen de la fuerza centrifuga
Esta máquina tiene como función principal el transporte de cualquier tipo de producto de manera suave para así evitar las roturas del mismo, se puede adaptar según necesidad. A través de un detallado estudio de las características del material a transportar se va a determinar el tamaño y tipo de cangilón requerido en cada aplicación especifica, el cangilón puede ser de tipo metálico o plástico montado sobre banda de caucho o cadena para el tiraje del producto.
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La velocidad en el llenado y descarga centrifuga del producto son alcanzadas a través de reductores de velocidad helicoidales que adecuadamente seleccionados maximizan la eficiencia de operación del equipo.
Con el fin de facilitar el mantenimiento e instalación y acuerdo a la altura requerida el elevador se fabrica sobre una o dos patas, y para extender su resistencia al desgaste y la corrosión las chutas de carga y descarga se producen en lámina de acero al carbón pintada o en acero inoxidable.
El tambor de cabeza y el tambor de cola son montados sobre ejes de acero mediante cuña, buffin o manguito cónico que junto con el tensor por tornillo garantizan el tiraje de la banda y evitan el deslizamiento entre las partes.
7.1. TIPOS DE CARGA DEL ELEVADOR DE CANGILONES
A. Directamente desde tolva
Se usan para el transporte de materiales de pedazos grandes y abrasivos.
La velocidad de desplazamiento del órgano de tracción es baja.
B.- Por dragado
Se usan para el transporte de materiales que no muestran resistencia a la extracción, pulverulentos y de granulación fina.
7.2. TIPOS DE DESCARGA DEL ELEVADOR DE CANGILONES
C.- Centrifuga
Es el más empleado en la industria
Grandes velocidades de desplazamiento (1.2 – 4 m/s)
La carga se efectúa generalmente por dragado del material depósito en la parte inferior del transportador.
La distancia de separación entre cangilones es de 2 a 3 veces la altura del cangilón.
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D.- Gravedad o continua
Bajas velocidades de desplazamiento (0.5 y 1.0 m/s).
Se aprovecha el propio peso del material para la descarga del mismo.
Clasificación:
-Por gravedad libre. Es necesario desviar el ramal libre del elevador mediante estrangulamiento o inclinar el propio elevador.
-Por gravedad dirigida. Los cangilones se sitúan de forma continua, sin separación entre ellos (de escama). La descarga del material se efectúa por efecto de la gravedad utilizando la parte inferior del cangilón precedente como tolva de descarga. La carga se realiza directamente desde la tolva.
E.- Positiva
Elevador es parecido al tipo centrífugo salvo que los cangilones están montados en los extremos con dos cordones o torones de cadena.
La velocidad de los cangilones es lenta y apropiada para materiales livianos, aireados y pegajosos.
ELEVADOR DE CANGILON “HEAVY DUTY “
Se utiliza para las mas altas capacidades y materiales pesados, tales como carbón piedra minerales, etc. Son montados sobre cadena con descargas tipo continuo. Se diferencia por su gran capacidad y tamaño estos tipos de cangilones operan a velocidades del 25 a 30 % de la velocidad crítica.
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8. SELECCION
8.1. SELECCIÓN DEL MATERIAL DEL CANGILON
Polietileno, nylon o uretano
Cangilones usados para trabajos en agricultura o para manejo de granos, forrajes, semillas, sal arena, productos químicos, productos alimenticios y una gran variedad de de materiales de flujo libre.
El polietileno es ideal para la mayoría de aplicaciones mientras que el nylon o el uretano se recomiendan para productos altamente abrasivos o elevadores de productos extremadamente alta
Hierro o aluminio
Cangilón de servicio industrial para el manejo de piedras, arenas de fundición, arena y grava. Carbón fertilizante, sal, barro s, arcilla, sal y muchos otros materiales industriales. El hierro es ideal para productos grandes, de alta densidad, de escurrimiento lento o para productos filosos y cortantes, como el vidrio molido. El de aluminio es un cangilón liviano para uso con productos no abrasivos en aplicaciones con alta temperatura (250°F a 400°F/121°C a 204°C), en las cuales no se pueden usar los cangilones no metálicos debido a la alta temperatura.
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Se utiliza con los productos grandes densos y lentos, y con los productos de bordes afilados y cortantes tales como el vidrio triturado y en aplicaciones calientes mayor a 121 °C donde no se podrían usar cangilones de nylon.
Acero
Cangilones usados para trabajos en agricultura o para manejo de granos, forrajes, semillas, sal arena, productos químicos, productos alimenticios y una gran variedad de de materiales de flujo libre.
A diferencia del cangilón de nylon, polietileno y uretano este cangilón es ideal para trabajar con productos de bordes afilados y en aplicaciones en caliente mayor a 107°C.
8.2. SELECCIÓN DE TIPO DE CANGILON
TIPO A
Las características del cangilón tipo A fueron ya mencionadas en párrafos anteriores, este cangilón es utilizado cuando se tiene cangilones de descarga centrifuga ya sea con faja o cadena usado para elevar cereales, cemento, carbón, pulpa y materiales similares.
TIPO A-A
Se usa para condiciones más severas de desgaste con materiales mas pesados como piedra, grava y materiales de alta abrasividad
TIPO AA-RB
Usado normalmente para elevar cemento y fertilizantes, tiene bordes reforzados que permite aumentar la resistencia del cangilón para contrarrestar la fuerza que tiene a separar los cangilones y las cadenas debido a material alojado en dichos espacios, usado para productos altamente abrasivos.
TIPO B
Se usa este tipo de cangilón para materiales altamente quebrados, piedras minerales etc., pero el factor predominante para su selección es para cangilones del tipo inclinado.
Tipo B
Se utiliza para elevar materiales pegajosos como azúcar, arcilla, minerales húmedos y finamente pulverizados que tienen a pegarse a los cangilones.
TIPO SC
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Son adecuados para la manipulación de materiales secos o húmedos relativamente mayores en las capacidades de tipo AA cubos. Los cangilones son lisos, sin fisuras y de manera uniforme emitidos para resistir el desgaste por abrasión, la corrosión y el óxido.
TIPO HF
Son adecuados estos cangilones para uso en descargas continuas tienen frentes de alta y proporcionada para la alta capacidad. El interior liso permite que el material sea transportado de manera fácil y descarga rápida
Se mencionan entre los principales ya que las empresas innovan al diseñar nuevos tipos de cangilones y patentarlos aquí les mostramos los mas comunes y usados en la industria.
8.3. SELECCIÓN DEL TIPO DE CONDUCCIÓN:
CONDUCTOR DE FAJA
Usado para elevadores de cangilones con poleas se recomienda el uso de materiales a granel con características abrasivos, temperaturas moderadas o humedad excesiva. Este tipo de conductor admite velocidades de desplazamiento hasta 2.5 m/s, para grandes tensiones se utilizan bandas con carcasa de tejido metálico.
Tipos: Correas de estiramiento reducido para cangilones resistentes a la abrasión: son resistentes a los fuertes impactos gracias a su construcción laminada; además, presentan un estiramiento reducido cuando se someten a la tensión de servicio.
La estructura consta de un tejido con una urdimbre de poliéster de estiramiento reducido (en sentido longitudinal) y de una trama de poliamida resistente a los impactos (en sentido transversal). Para lograr el reducido grado de estiramiento de la correa, se realiza un proceso de pretensado ya durante la fabricación. Dicho proceso limita el grado máximo de estiramiento de la correa al 1,5 % bajo la fuerza de servicio.
Especificaciones TécnicasCubiertas: caucho de polibutadienoestireno(SBR).Estructura: urdimbre de poliéster y trama con capas de poliamida separadas por láminas de caucho sintético de SBR con un grosor de 0,3 mm.Margen de temperaturas: de -20°C a +70°C.Normas: fabricada conforme a las normas BS 490 y DIN 2210
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Alta resistencia al aceite: Esta correa especial es resistente a las grasas y aceites combinados con unas elevadas temperaturas de procesamiento de hasta 120 ° C en entornos de trabajo a menudo húmedos.Esta correa ha sido especialmente diseñada para solucionar los problemas que surgen con las altas temperaturas requeridas para procesar las semillas de soya, la grasa etc.
Especificaciones Técnicas:Norma que cumple el producto: DIN 22102 ETGX E = antiestática según DIN 22104T = resistente a las altas temperaturas de hasta 120°C para productos que contienen grasas.
G = tanto las cubiertas como las capas de tela son resistentes a los aceites y las grasas minerales, animales y vegetales, a las bajas concentraciones en ácidos y lejías, y al agua X = buena resistencia a la abrasión K = ignífuga conforme a las normas DIN 22103K - ISO 340/EN 20340 Alargamiento con la carga de trabajo máxima recomendada: 1,5-2,0 %
Resistente a las llamas: Recomendada para el uso en equipos e instalaciones en los que exista riesgo de incendio o explosión. Apta para la manipulación de cereales y productos con niveles moderados de aceite como, p. ej., la soya.
• Especificaciones Técnicas
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Ignífuga conforme a las normas ISO 340/EN20340 (DIN 20340) Antiestática conforme a las normas ISO 284/EN20284 (DIN 20284) Resistencia moderada a los aceites vegetales y animales Rango de temperaturas: de -20°C a +80°C Resistente a la abrasión conforme a las normas ISO 4649 NFT 46012 DIN 53516 135 mm3
Apta para productos alimenticios: Este tipo de correas blancas (NBR, FDA, PLY) han sido concebidas para el uso en la industria alimenticia.
Estas correas presentan una resistencia excepcional a los aceites y las grasas y cumplen los requisitos establecidos para los componentes que estén en contacto con los alimentos.Se usa mucho en las tareas de procesamiento del arroz, la fabricación de harinas, la elaboración de productos con leche en polvo, sal, azúcar, detergentes, etc.
Especificaciones Técnicas:Está hecha de unas capas de poliéster/poliamida que presentan un
reducido grado de alargamiento. Margen de temperaturas: -20°C a +80°C Resistente a las bajas concentraciones de ácidos y lejías Aprobada por la FDA USDA, sección 21-177-2600, DIN 22102 EGA E = antiestática según DIN 22104 G = resistente a la grasa A = apta para productos alimenticios Alargamiento con la carga de trabajo máxima: 2,0 %
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Bandas con alma de acero: Especificaciones Técnicas:
Para elevadores industriales de gran altura y gran tonelaje. El cordón de acero mantiene al mínimo el estiramiento de la correa.Resistencia: hasta 2500 kN/mResistente a altas temperaturas de hasta 130°C permanentes con la carga de trabajo máxima de 0,5%
Correa para altas temperaturas: Apta para aplicaciones en elevadores en los que se manipulan productos de hasta 150°C y con breves picos de 180°C.Usada en la industria del cemento, el carbón, los productos químicos secos y las cenizas volantes. Usa cubiertas especiales para impedir que el calor llegue a la estructura.
Especificaciones Técnicas Norma que cumple el producto: DIN 22102 ETY
E = antiestática según DIN 22104T = resistente a altas temperaturas de hasta 150°C, cubiertas y capas de tela EPDM resistentes a los aceites minerales a bajas temperaturas, resistentes a los ácidos y las lejías en concentraciones reducidas Y = buena resistencia a la abrasión conforme a la norma DIN 53516 Alargamiento con la carga de trabajo
Conductores de cadenas
Cadena de acero con bujes recomendado para servicio pesado. La combinación de la cadena está disponible para la luz de mediano servicio. Además se usa para una gran altura de elevación y altas temperaturas, la velocidad no debe sobrepasar como regla 1.25 m/s, las cadenas están formadas por eslabones redondo calibradas según norma DIN debido a los problemas de fricción y el ruido.
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Usado para elevadores de cangilones de alta capacidad y materiales con materiales pesados como piedra chancada, minerales, en general con materiales irregulares y gran diámetro.
Cuadro comparativo entre elevación por bandas y por cadenas:
Bandas Cadenas
Capacidad de hasta 2,3 m /s velocidad de la banda
Velocidad máxima de 1,3 m/ s restringe la capacidad
Mucho menor inversión de capital Mucho mayor inversión de capital
Bandas lleva menos tonelaje que las cadena
cadena lleva mas tonelaje que las bandas
Reducción del mantenimiento y el costo de repuestos
Alto costos de mantenimiento y reemplazo
Mayor tiempo de vida La cadena y los piñones se desgastan rápidamente
Llevan un numero mayor que el de cadenas
El número limitado de cangilones por metro
Ahorra un 33% de los costes de componentes
Mayor costo de componentes
9. VENTAJA DE LA VENTILACION EN LOS CAPACHOS
Un cangilón con agujeros de ventilación puede mejorar la eficacia de algunos elevadores a cangilones cuando transportan ciertos productos. En el caso de materiales compactos como harina común, harinas integrales y alimentos balanceados en harina, los agujeros de ventilación permiten que el aire escape a través del cangilón a medida que se llena, lo que permite que el cangilón se llene más completamente. Durante la descarga, el aire puede volver a través de los cangilones a medida que se vacían, de ese modo impidiendo un vacío que podría mantener parte del producto en el cangilón y generar el retorno del producto. En el caso de materiales extremadamente livianos, tales como la harina de alfalfa deshidratada, los finos de la limpieza y el salvado, un cangilón ventilado no sólo
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minimiza el soplado del producto durante la carga y descarga, sino también reduce la turbulencia de aire en el elevador a medida que el cangilón va vacío hacia abajo por el lado de retorno del elevador. Una disminución en las corrientes de aire minimiza el vacío que podría llevar a un producto liviano a través del ramal descendente del elevador de regreso al pie.
Generalmente el diámetro del orificio equivale a los orificios de los sujetadores para su colocación. En ciertos casos, pudieran ser necesarios orificios con mayores diámetros.
Al elevar material en polvo con el cangilón, como lo es el cemento, se recomienda un mínimo de dos hileras de orificios de ventilación con un diámetro de 3/8" y así servir de ayuda para garantizar que el material se descargará sin obstáculos.
El
patrón 1 siempre
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tiene la misma cantidad de agujeros de ventilación en el cuerpo que los agujeros de montaje en la parte posterior. Variara en función de las especificaciones de agujereado.
10. ASPECTOS EN LA INSTALACION Y OPERACION
10.1. TIPOS DE EMPALME EN BANDAS ELEVADORAS DE CANGILONES
El empalme de las bandas elevadoras se realiza en formas y tipos diferentes. En general, la selección del tipo de empalme se efectúa de acuerdo a la aplicación y a la experiencia recogida a lo largo de los años.Dentro de los tipos de empalme posibles, los sugeridos por Polybandas Ltda. Son los siguientes:
Empalme por piezas de sujeción en ángulo: Se efectúa mediante piezas metálicas y pernos, según figura 1. Utilizados en casos en que la tensión de trabajo no supere el 50% de la tensión nominal de la banda. Su funcionamiento es silencioso y el permite tambores del diámetro tan bajo como el aceptado por la propia banda.
Empalme por traslape: Se traslapa un tramo de banda equivalente a al menos el paso de tres cangilones, haciendo la sujeción entre ambos tramos por medio de pernos a la propia fijación de los cangilones, según figura 2. Se recomienda verificar la proyección del cangilón por el aumento de espesor de la banda. El sentido del empalme debe ser inverso al de ataque de la banda a la polea.
Empalme por banda superpuesta: Se añade un trozo de banda que hace de puente de sujeción entre los dos tramos, fijándola por medio de pernos a los cangilones, según figura 3. Se utiliza en bandas de bajo espesor. Igual que en el caso anterior, se recomienda verificar la proyección del cangilón por el aumento de espesor de la banda.
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10.2. PLOMADO DEL ELEVADOR DE CANGILONES
Con la grúa aún afianzada a la estructura, aplome el elevador por medio de uno de los métodos descritos anteriormente.
MÉTODO DE APLOMO CON LÍNEA Si la línea de plomada es usada, referirse a la fi gura 13. Con la parte de arriba de la cabeza quitada, dejar caer una línea de plomo dentro de la caja hasta la bota. No permita que el peso de la línea de plomo toque el fondo de la bota. Suspenda la línea de plomo con una pieza de madera o metal y colocarla en la parte de arriba de la cabeza de la caja. Ajuste las líneas de viento a como sea requeridas de tal manera que la estructura este plomada de lado a lado así como del frente hasta la parte posterior. Las medidas de la línea del plomo de un lado al otro de la caja sean iguales, de la misma forma las medidas de la puerta de inspección tienen que ser iguales a las medidas tomadas en la parte superior del elevador. Haga todos los ajustes y las conexiones finales de anclaje antes de quitar la línea del plomo de tal manera que se pueda hacer la revisión final.
Este seguro que todos los cables sujetadores estén instalados correctamente con la base o asiento al lado vivo y los pernos “U” localizados a lado muerto. Vea Figura 9.
Ilustración de plomado con método de aplomo en línea
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10.3. OPERACIÓN
Después de las revisiones descritas anteriormente hayan sido efectuadas, revisar el elevador haciéndolo andar sin carga.Si la banda no esta operando en el centro de la polea, ajuste la polea de la bota ajustando el tornillo tensor para que la banda se encarrile. Tiene que recordar que la banda buscara el lado alto de la polea.
Algunas veces se encuentra con la dificultad con la banda de que no se encarrila aún después de ajustar la polea de la bota. Usual-mente es una indicación que el elevador se ha salido fuera del plomo, o el eje de la cabeza no esta nivelado. La banda tendrá una tendencia a estirarse durante las operaciones iníciales, hay que tener especial cuidado de dar la tensión apropiada a la banda durante la primera o segunda semana de operaciones. Después de frecuentes estiramientos o tensando durante la primera semana, quizás será necesario de levantar la polea de la bota y de retraslapar la banda para reducir su longitud.
Debiera de recordarse que la banda se espantara y contraerá bajo diferentes condiciones de temperatura y humedad.
Cuando el elevador haya estado operando satisfactoriamente sin carga, estará listo para ser cargado o ponerse en servicio. A este punto es una buena idea de revisar el flujo del sistema.
10.4. MANTENIMIENTO
BANDARevise con frecuencia la banda para asegurarse de que esta corriendo al centro de la polea y que la tensión es la apropiada.
PERNOS DE LOS CANGILONES:Revise y apriete todas las tuercas de los cangilones después de 10 horas de operar el elevador. Revíselos cada 50 horas de operación en el uso periódico del equipo. INSPECCION
CUIDAD0: Haga las inspecciones cuando todas las operaciones están paradas1. Revise la banda para asegurarse que esta trabajando bien y en su posición, al centro sobre la polea.2. Inspeccione la banda y cangilones por tuercas flojas, cangilones dañados y la condición en general de la banda.3. Revise la tensión de la banda. Re-traslapar en el caso que ya no pueda ajustarse más.4. Inspeccione la banda en V por tensión y condición. Cuando cambie la Banda en V debe hacerlo con una similar.5. Revise regulador de velocidad si tiene suficiente aceite y si hay indicios de filtración. Mantenga el respiradero limpio.
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6. Revise chumaceras para ver si tienen suficiente lubricación y evidencia de sobrecalentamiento.7. Revise los accesorios de las poleas simples y acanaladas por seguridad.8. Revise cables aseguradores (vientos) y ajustarlos si es requerido.
10. CONTROL DE POLVOS
OBJETIVOS• prevenir escapes de polvo• remover aire húmedo (condensaciones)• disminuir riesgo de explosiones• reducir costos de limpieza• mejorar el ambiente de trabajo
PUNTOS DE CONTAMINACION ENORDEN DE IMPORTANCIA• Puntos de transferencia abiertos.• Escapes en sistemas con presión positiva.• Zarandas de diverso tipo.• Elevadores de cangilones (ventiladores de baja eficiencia).
PRINCIPIOS BASICOS• cubrir y aspirar las zonas de transferencia• crear una presión negativa en tolvas, elevadores, tuberías de descarga
DENSIMETRO
INSTRUMENTO UTILIZADO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD APARENTE DEL GRANO (kg/m3)
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11. CALCULO DE DISEÑO DE ELEVADORES DE CANGILONES
DINAMICA DEL ELEVADOR DE CANGILONES:
Fuerza centrifuga (Fc):
Fc=wg
xV 2
Rc. g
Velocidad tangencial de los cangilones (v):
V=πx Dc . g xN
60
Reemplazando:
Fc=wg
x(π¿¿2x D2
c .g xN )2
3600 x Rc .g
¿
La descarga se produce cuando Fc=W
W=wg
x(π¿¿2x D2
c .g xN )2
3600 x Rc .g
¿
La velocidad crítica de la polea superior viene dada por:}
N=54.19
√Rc. g
= 76.6
√Dc. u
RPM
Radio desde el centro del eje hasta la línea del centro de gravedad de los cangilones Rc.g:
Rc . g=Rpol ea+Espesor de lafaja+Xcangilon
Donde
Xcangilon= Centro de gravedad del cangilón
g = aceleración de la gravedad=32.2 PIES/SEG2
Rc.g= Radio hasta la línea de c.g (ft)
Dc.g=diámetro hasta la línea del c.g (ft)
Capacidad del elevador de cangilones en ft3/hora:
24
C=Ca xFactor
γ( ft3
hora)
Donde:
Ca=capacidad (Ton/Hora)
Factor=2204.6 Lbs/Ton
γ=Peso especifico Lbs/ft3
Capacidad teórica de cada cangilón:
C t=C xt ´V
x Factor pie3
C= capacidad del elevador de cangilones (pie3/hora)
t´= mínimo espaciamiento entre cangilones
V= velocidad de la faja
Capacidad teórica del transportador por pie de faja
CV
=Cet (pie3
piede faja)
Capacidad real del transportador por pie de faja
CVxn
=Cer (pie3
pie de faja)
Luego de hallar un valor se recurre a tablas ya que debido a que los valores comerciales están estandarizados es poco probable que el valor obtenido de esta ecuación sea igual a uno por lo tanto se halla con los datos de tabla un valor C er ´ y luego tiene que cumplir la siguiente condición:
C er ´>C et
Luego de seleccionado el tipo y dimensiones del cangilón se procede a recalcular la velocidad que se había asumido:
V R=C
C er ´
Velocidad critica de la faja Vcr:
V cr=V R
0.82piesmin
Velocidad de trabajo:
25
La velocidad de trabajo es el 82% de la velocidad crítica
NTr=0.82N cr
Diámetro de la polea inferior Dp.i:
Dp .i=( 0.8−0.85 ) x Dp . s
Longitud de la faja:
Lf=πxDp . s2x 12
+ πxDp. i2x 12
+2. H ( pies)
Numero de cangilones N°can:
N °CAN=L f ( pies)
t ´ ( pulgcan ) x 112
( piespulg
)
Capacidad real de cada cangilón:
C r=C t
n
n= 0.6-0.8
Peso de la carga en cada cangilón (G) :
G=i . γ .φ kg
I= Volumen del cangilón (Lts)
γ= peso especifico de la carga (Kg/Lts)
φ=coeficiente de relleno del cangilon
Para pedazos grandes φ=0.6 Para pedazos pequeños φ=0.9
Productividad del elevador de cangilones:
Q=3.6 xGxVt
( TonHora
)
G=Peso de la carga en cada cangilón Kg
V= velocidad lineal del elevador m/s
t=Paso entre cangilones m
26
Paso entre cangilones (t):
Para cangilones de descarga centrifuga:
t= (2 a 3)xh
Para cangilones continuos o de escamat=h
Para elevadores que utilizan cadenas:t= múltiplo del paso de la cadena
Donde:
h= Altura o profundidad del cangilón
MECANISMO ANTIRETORNO:
Compresión o aplastamiento del trinquete debido a la presión lineal (q):
q= Pb
<[q]
Donde:
P= Fuerza circunferencial
b=anchura del borde del diente del trinquete
[q]=presión lineal admisible en el borde del diente del trinquete
Fuerza circunferencial (P):
P=2 xM Tor
D=
2 xM Tor
Zxm
Donde:
D=Diámetro exterior de la rueda del trinquete
Z=Numero de dientes de la rueda del trinquete
m=modulo de engranaje de la rueda del trinquete
M Tor= Momento torsor que actua en e árbol de la rueda del trinquete
Relación entre la anchura del diente (b) y el modulo (m):
Ψ= bm
Anchuradel trinquete=ancho del dientede la rueda+(2a4mm)
27
Calculo del modulo (m)
m=√ 2 xM Tor
Zx [q ] xΨ
m>6 mm
Considerando el diente de la rueda del trinquete como una viga cantiléver empotrada a la distancia: h=m; sección de encastres: Q=1.5xm
Momento de resistencia a la flexión (w):
W=b .a2
6=2.25 xΨxm2
6
Momento flector que flexiona el diente:
M flex=Pxh=Pxm=2 xM Tor
Zxmxm=
2 xM Tor
Z
Tensión de flexión actuante (σFlex):
σ Flex=M Flex
w=
12M Tor
2.25 xσ xZx m3 ≤[σ ]Flex
σFlex =tensión de flexión admisible del material
Considerando los valores admisibles de la tensión de flexión según los márgenes de seguridad (n)
m=1.753√ MTor
Zx [σ ]Flex xΨ(cm)
Para las ruedas de trinquetes interiores:
a=3 xm
El modulo se determina por:
m=1.13√ M Tor
Zx [σ ]Flex xΨ(cm)
EVALUCION DE LAS FUERZAS Y MOMENTOS EN LA POLEA SUPERIOR:
Tensión en la sección peligrosa del gatillo (n-n):
Se produce un esfuerzo complejo:
σ= PBx δ
+ 6 xpx 1
Bxδ 2<[σ ]Flex ´
28
Donde:
B=Ancho del trinquete
N=6
[σ ]Flex ´=Tension de flexion compleja admisible del material
EVALUACION DE LAS FUERZAS Y MOMENTOS EN LA POLEA SUPERIOR:
Momento flector actuante en la polea superior (M):
Se produce un esfuerzo complejo:
M=P(L−b)
4
Donde:
M=Momento flector actuante (lbsxin)
P=carga total en la polea (Lbs)
L=Distancia entre rodamientos (in)
b= Distancia entre discos terminales de las poleas (in)
Momento torsor actuante (T):
T=(T 1−T 2 )xγ
Donde:
T=momento torsor actuante en (Lbs x in)
T1 =Tensión en el lado de la carga (lado tenso) Lbs
T2=Tensión en el lado de la descarga (lado tenso) Lbs
γ=Radio exterior de la polea superior (in)
Es más recomendable calcular el momento torsor haciendo uso de las siguientes formulas:
T= HP x63000N
Lbsxin
Donde:
29
HP=Potencia transmitida por la polea
N=RPM de la polea superior
Potencia de accionamiento (HP):
HP=(T1−T2 ) xV
33000
Potencia del motor (HP motor):
HP=(T1−T2 ) xV
33000 xnx f . s
Donde:
T1
T2
=e fθ
f=0.25 Para poleas metálicas sin recubrimiento
T1
T2
=2.79
f=0.35 Para poleas metálicas con recubrimiento
T1
T2
=3
Cuando T1
T2 es mayor que 2.19 existen 2 soluciones:
1) Revestir la polea2) Proporcionar una tensión adicional ( con el templador de tornillo)
Si es que se adopta la segunda solución:
T1+T o
T2+T o
=2.19 sin recubrimiento
T1+T o
T2+T o
=3conrecubrimiento
30
12. DISEÑO DEL PROTOTITO DE ELEVADOR DE CANGILONES:
Para diseñar esta maquinaria se debe tener ciertos datos de entrada:
Material a transportar Aserrín
Peso especifico 12 Lbs/pie3
Angulo de reposo 36°
Abrasividad No abrasivo
Corrosividad No corrosivo
Tamaño máximo 1/8 ”
Temperatura de trabajo 70°F
Capacidad 5 Ton/h
Distancia entre centros de las poleas 12 ft
Condiciones de operación 8 horas/dia
Capacidad del elevador de cangilones en ft3/hora:
C=Ca xFactor
γ
C=5x 2204.612
=918.5833pie3
hora
Según las características del material se selecciona un tipo de descarga centrifuga con un rango de velocidades ente 200y 400 pie /min
Nota: Es un dato que se tiene que asumir V=300pies/min
Mínimo espaciamiento entre cangilones:
Nota: Es un dato que se puede asumir t= 16 pulg
Capacidad teórica de cada cangilón:
31
C t=C xt ´V
x Factor pie3
C t=918.5833 x16 ´
300x
112
x1
60pie3=0.068043207 pie3
Capacidad real de cada cangilón:
C r=C t
n
C r=0.068043207
0.75=0.090724276 pie3
Selección del tipo de cangilón, según la capacidad real y las características del material:
Cangilón Tipo ACapacidad 0.11 pie 3
Longitud 9 pulgAncho 6 pulgProfundidad 6 ¼ pulgPeso unitario 6.1 Lb
Capacidad teórica del transportador por pie de faja
CV
=Cet (pie3
piede faja)
918.5833300x 60
=C et( pie3
pie de faja )=0.051032405 ( pie3
pie de faja )
Capacidad real del transportador por pie de faja
CVxn
=Cer (pie3
pie de faja)
918.5833300x 60 x0.75
=C er ( pie3
pie de faja )=0.068043207( pie3
pie de faja )Seleccionamos de tablas para el cangilón tipo A:
Cangilones tipo A Capacidad7” x 4 ½” x 5” 0.05 pie3/pie de faja8” x 5” x 5 ½” 0.07 pie3/pie de faja9” x 6” x 6 ¼” 0.11 pie3/pie de faja
32
Se procede a la selección:
Capacidad de descarga por pie de faja real para ello:
C er ´>C et
C er ´=0.75 x 0.05
1612
=0.028125pie3
pies de faja
0.02812<0.051032405
No cumple
C er ´=0.75 x 0.07
1612
=0.039375pie3
pies de faja
0.039375<0.051032405
No cumple
C er ´=0.75 x 0.11
1612
=0.061875pie3
pies de faja
0.06187>0.051032405
Cumple entonces seleccionamos la siguiente medida para el cangilon tipo A:
9” x 6” x 6 ¼” 0.11 pie3/pie de faja
Calculo de la velocidad real de la faja Vr:
V R=C
C er ´V R=
918.58330.061875 x60
=247.4298451piesmin
Velocidad critica d la faja:
V cr=247.4298451
0.82=301.7437136
piesmin
Seleccionamos las dimensiones de la polea superior:
Ya que de tablas no se cuenta con 301 pies/min se escoge el inmediato superior
Vcr=315 pies/min
Dp.s=24”
33
Np.s=50 RPM
Velocidad de trabajo:
NTr=0.82x 50=41RPM
Diámetro de la polea inferior Dp.i:
Dp .i=0.8x 24=19.2
Dp .i=0.85x 24=20.4
Escogemos un valor intermedio Dp.i=20”
Longitud de la faja:
Lf=πx202x 12
+ πx242x 12
+2.12=29.7596( pies)
Numero de cangilones:
N °CAN=29.7596( pies)
16 ´ ( pulgcan ) x 112
( piespulg
)=23.3197=23
Potencia del motor ( HP motor): HP=(T1−T2 ) xV
33000 xn
Calculo de la tensión adicional: T1
T2
=e fθ
f=0.25 Para poleas metálicas sin recubrimiento
T1
T2
=e0.25 xπ=2.19
Selección de la faja:
T1= Tension en el lado de ascenso
T 1=Ta+Tb+Tc+Td+Te
T2=Tension en el lado flojo
T 2=Ta+Tc
Donde:
Ta=tensión debido al peso de los cangilones vacios
Tb= tensión debido al peso del material
34
Tc=tensión debido al peso de la faja
Td=tensión debido a la acción de llenado
Te=tensión debido a la fricción en los apoyos
Tensión debido al peso de los cangilones vacios (Ta):
Ta=pesode cadacangilon xnumerod e cangilones
ramal
Ta=6.1 lb x23cangilones
ramal=70.15 lb
Tensión debido al peso del material (Tb):
Tb=capaci dad decadacangilon xnumero decangilones
ramalx peso especificodelmat .
Tb=15.18lbs
Tensión debido a la acción de carga (Td):
Td=10 Dpi=10x2012
x0.11 x12
16 /12=16.5 lb
Td=12 Dpi=12 x2012
x0.11 x1216 /12
=19.8 lb
Td=16.5lbs+19.8 lbs2
=18.15 lbs
Tensión por fricción (Te):
Te=( 0.01a0.02 ) x (Ta+Tb+Tc+Td)
Te '= (0.01 ) x (70.15+15.18+18.15 )=1.0348 lbs
Te '= (0.02 ) x (70.15+15.18+18.15 )=2.0696 lbs
Te '=1.0348 lbs+2.0696 lbs2
=1.5522lbs
En este cálculo no se considera el peso de las fajas
Tensión en el lado de ascenso (T1’):
T 1 '=Ta+Tb+Td+Te '
35
T 1'=70.15+15.18+18.15+1.5522=105.0322 lbs
Sin considerar el peso de la faja
Peso de fabricaOnzas
Tensión admisible en psi. Ancho de pliegues (lbs)
Resistencia máxima psi de ancho de pliegue
28 27 30032 30 32535-36 33 37542 41 450
Capacidad de las fajas:
28 onzas: 27 lbs/pulg x 11 pulg =297 lbs/pliegue
32 onzas: 230 lbs/pulg x 11 pulg =330 lbs/pliegue
Numero de pliegues de la faja(N°pliegues)
28onzas :N° pliegues= 105.0322lb297 lb / pliegue
=0.3536 pliegues
32onzas : N ° pliegues= 105.0322 lb330 lb / pliegue
=0.3183 pliegues
Asumimos una faja de 28 onzas de
N° pliegues = 1
Peso del armazón de la faja
Pesodel armazón (28onzas )=0.021lbs
pulg anchox pliegue x pie de longitud
Pesodel armazón (28onzas )=0.021lbs
pulg anchox11 pulg x
29.7596 p ies2
Pesodel armazón (28onzas )=3.44 lbs
Peso de la cubierta de la faja:
Lado del cangilón: 3/16 hasta ¼ elegimos 3/16”
Lado de la polea 1/8 hasta 3/8 elegimos ¼
Pesode la cubierta=0.018lb
pulg anchoxespesor /1
32x pie de longitud
36
Pesode la cubierta=0.018 x11 x3 /161 /32
x29.7596
2+0.018 x11 x
1/41/32
x29.7596
2
Pesode la cubierta=41.24
Peso de la faja (Tc):
Tc= peso del armazón + peso de la cubierta
Tc= 3.44 Lbs + 42.2468056 Lbs= 44.6565=45 lbs
Tensión en el lado de ascenso (T1):
T 1=T 1'+Tc=105.0322+45=150.0322 lbs
Recalculando el número de pliegues:
N ° pliegues= T 1297 lbs / pliegues
=150.0322297lbs
pliegue=0.5052 pliegue
Como N° pliegues =0.5052 < 1 es correcto
Eficiencia de la faja (nf):
n f=T 1
N ° pliegues x 297lbs
pliegue
=150.03221 x297
=0.5052
Tensión debido a la fricción en los apoyos:
Te=( 0.01 ) xTc+T e'=1.0348+0.01x 45=1.4848 lbs
Te=( 0.02 ) xTc+T e'=2.0696+0.01 x 45=2.9696 lbs
Te=1.4848+2.96962
=2.2272lbs
Tensión en el lado de ascenso considerando la fricción
T 1'=70.15+15.18+18.15+2.2272+45=150.7072lbs
Tensión en el lado flojo de descenso:
T 2=Ta+Tc=70.15+45=115.15 lbs
Relación de tensiones:
37
T1
T2
=150.7072115.15
=1.31<2.19escorrecto
No hay necesidad de revestor las poleas:
Datos de la polea seleccionada:
Faja de 28 onzas Numero de pliegues =1 Espesor de la cubierta :
3/16 lado canguilon
¼ lado polea
Potencia necesaria en el eje de la polea superior (HP):
HP=(T1−T2 ) xV
33000=150.7072−115.15
33000x247.43
HP=0.2666 HP
Potencia del motoreductor, considerando una eficiencia del 95% (Pmotor):
Pmot=0.26660.95
=0.2806 HP
Potencia de diseño considerando todo el sistema de transmisión:
HP=(T1−T2 ) xV
33000 xnx f . s
f.s=1.25
nrod=0.98
ntrans= 0.95
V=247.43
Reemplazando valores se tiene:
HP=0.357953=0.36 HP
38
13. APLICACIONES
13.1.-LA INDUSTRIA DEL CAFÉ Y LA IMPORTANCIA DE LA SELECCIÓN DE CANGILONES
Los elevadores de cangilones son usualmente conceptuados como componentes menores en las plantas procesadoras de café, y la mayor atención es puesta en la selección de las máquinas mismas. Por supuesto la maquinaria es el corazón de cualquier planta procesadora de café - beneficio húmedo, secado, beneficio seco - pero sin elevadores eficientes la operación toda de la planta puede estar comprometida, con riesgos que van desde daño físico a los granos de café a paradas frecuentes y reducción de la producción.
Los elevadores de cangilones son equipos mucho más sofisticados de lo que usualmente se piensa. Considerando el alto precio del café en comparación con otros granos, resulta importantísimo evitar el daño físico en su transporte de una máquina a otra. Esto requiere control de la velocidad de la correa del elevador, diseñar apropiadamente el sistema de alimentación y descarga (por ejemplo, la base y el cabezal) y la adecuada escogencia de las poleas. La capacidad y eficiencia de un elevador también están relacionadas a los parámetros de diseño mencionados arriba, en especial la forma del cangilón y el sistema de alimentación. Finalmente, los diferentes productos de café - cereza, pergamino u oro, húmedo o seco - requieren un criterio de diseño diferente.
No es de sorprender que Pinhalense tenga varias líneas de bases y cabeza de elevadores, una amplia gama de poleas con diferentes diseños y materiales, y diferentes tipos de cangilones.Estos elementos se conjugan para crear los elevadores que mejor se adaptan a los diferentes tipos de café a ser transportados. No es inusual tener dos o hasta tres tipos de elevadores en la misma planta procesadora porque los productos de café a menudo cambian como resultado de su procesamiento, por ejemplo, de pergamino húmedo a seco, café pergamino a café oro, etc.
El número de escogencias mencionadas arriba y la necesidad de Individualizar los elevadores en relación a los productos de café para ser transportados, indican cuan ingenuo puede ser el uso en un beneficio de café de elevadores de cangilones que han sido diseñados para granos u otros productos.
Asimismo, es ingenuo, más bien preocupante, que se tengan elevadores hechos por un taller no especializado con el objetivo de ahorrar dinero.
39
Otro aspecto de la tecnología de los elevadores de cangilón se refiere a como los mismos son acoplados a las máquinas que alimentan o reciben el café. Algunos parámetros deben ser considerados: tipo de producto de café, nivel de humedad, grado de impurezas presentes, puntos de alimentación y descarga y sus respectivas alturas, capacidad de producción de la máquina, etc. Si estos parámetros no se toman en serio existe un alto riesgo de que la maquinaria no operara a completa capacidad o hasta se atoraría y pararía la línea completa de producción.
Existen muchas plantas procesadoras de café que tienen silos los cuales no pueden ser llenados a su completa capacidad y máquinas que no pueden entregar su completa producción debido a problemas relacionados con una pobre selección o diseño de los elevadores de cangilón
13.2.-APLICACIÓN EN EL DISEÑO ÓPTIMO DE UN TERMINAL PORTUARIO AGROALIMENTARIO
El utilaje que se emplea en las terminales a granel difiere si se trata para la carga o para la descarga de materiales del buque. Para la descarga los métodos más usuales son cucharas y elevadores de cangilones.Las primeras tienen aplicación en terminales de poco movimiento en el que el apile se efectúa en la zona cercana al muelle. Con los elevadores de cangilones se puede alcanzar un rendimiento de 5000 ton/hora, el doble que con las cucharas.
Según el Código de Cargas a Granel, Granel sólido es; “cualquier carga no líquida ni gaseosa, constituida por una combinación de partículas, gránulos o trozos más grandes de materia, generalmente de composición homogénea, que se embarca directamente en los espacios de carga del buque sin utilizar para ello ninguna forma intermedia de contención” Reparto porcentual del tráfico mundial de granel sólido:
Carbón y mineral de hierro 38%, Cereales 18%, Bauxita/alúmina y fosfatos, un 4% cada uno, Un 36% para el resto de gráneles sólidos.
ÁREA 1: CARGA Y DESCARGA
Descarga al muelle: Con destino a almacenamiento o expedición directa vía camión y/o ferrocarril Sistema Discontinuo:Pórticos descargadores y grúas pórtico o convencionales, vía cuchara, grúas móviles Sistema Continuo:
Vía procedimientos mecánicos: procedimiento de correas sándwich, descargadores de tornillo, elevadores de cangilones.
40
Vía procedimientos neumáticos: por aspiración (para cereales), impulsión (para harinas), combinación de ambos
ÁREA 2: Almacenamiento y Manipulación
ÁREA 3: Recepción y Entrega
Criterios para la Elección del Equipamiento
La elección de un tipo u otro dependerá de las siguientes variables:
Previsión del volumen de tráfico a manipular así como definición de la existencia o no de fluctuaciones en el mismo (estacionalidad en el tráfico)
Tamaño y características del buque tipo Tasas de rendimiento que se persiguen en la carga y descarga Consumo de energía del equipo Tipo de gráneles a manipular y Características de los mismos (densidad,
tamaño del grano, estructura, toxicidad, riesgo de polución, sensibilidad del mismo a condiciones climatológicas adversas…)
EJEMPLO DE TERMINALES
14. VISITA TECNICA
41
EMPRESA: AZUCARERA GUADALUPE S.A.CPanamericana Norte Km 158-HUACHO - LIMA – PERU
RUBRO: Es una empresa dedicada al cultivo de la caña y elaboración del azúcar y otros derivados de ella.
DESCRIPCION DE LA VISITA
Es una empresa que se dedicara al cultivo de la caña y elaboración del azúcar y otros derivados de ella. Para ello cuenta con una planta procesadora con una capacidad máxima de Molienda de 300 Toneladas de azúcar rubia. La planta procesadora empezara a funcionar a partir de enero del 2011; ya que en estos momentos se encuentra en prueba.
Durante la visita pudimos observar como funcionara la planta desde que llega la caña de azúcar hasta la obtención del grano de azúcar, el embolsado y su posterior comercialización.Los procesos con los cuales se realizara son:
Molienda Clarificación Evaporación Cristalización Filtrado y Empaquetado.
El elevador de cangilón es usado para llevar los granos de azúcar después que han sido cristalizados hacia la maquina secadora a una temperatura de 45°C aproximadamente.
CARACTERISTICAS TECNICAS DEL ELEVADOR DE CANGILON DE LA AZUCARERA GUADALUPE
TRANSPORTADOR MOVILES DE AZUCAR (CANGILON)
Estructura : Acero inoxidable Transmisión : tipo sprocket (ZATAQUE=13, ZCONDUCTOR=85, Paso=⅝”) Motor-reductor : 5Hp, 220v, 60Hz, 1655RPM, 40÷1 Cangilón : 100mmx120mmx200mm, PVC, tipo faja Motor : 5Hp, 220v, 60Hz, 1708RPM, Siemens Estado : en fabricación
FOTOGRAFIAS
42
43
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Para evitar al maximo la perdida de elementos finos de manera eficiente y siempre contando con el ahorro de tiempo se recomienda el uso de elevadores de cangilones; ya que a medida que se reduce el tiempo de transporte hay reduccion de los costos.
Con el fin de facilitar el mantenimiento e instalación y acuerdo a la altura requerida el elevador se fabrica sobre una o dos patas, y para extender su resistencia al desgaste y la corrosión las chutas de carga y descarga se producen en lámina de acero al carbón pintada o en acero inoxidable.
La velocidad en el llenado y descarga centrifuga del producto son alcanzadas a través de reductores de velocidad helicoidal es por ello que se recomienda seleccionarlos adecuadamente para maximizar la eficiencia de operación del equipo.
En el caso de materiales compactos como harina común, harinas integrales y alimentos balanceados en harina, se recomienda el uso de cangilón con agujeros de ventilación ya que permiten que el aire escape a través del cangilón a medida que se llena, lo que permite que el cangilón se llene más completamente. Durante la descarga, el aire puede volver a través de los cangilones a medida que se vacían, de ese modo impidiendo un vacío que podría mantener parte del producto en el cangilón y generar el retorno del producto. también reduce la turbulencia de aire en el elevador a medida que el cangilón va vacío hacia abajo por el lado de retorno del elevador.
44
BIBLIOGRAFIA:
Maquinaria Industrial
Ing. Ordoñez Cardenas Gustavo
CEMA-Screw-Conveyors-Wam-Shaftless-Screw-Conveyors-Drag-Conveyors-Bucket
www.minas.upm.es/catedra-anefa/Nunez-M3/Alimentacion-y-Transporte- 03.pdf
www.conarroz.com/pdf/N6Elevacionytransporte.pdf
www.goodyearrubberproducts.com/spanishpdfs/B_mx_ebflyer.pdf
(catalogo)
45
